JPH10188028A

JPH10188028A - スケルトンによる動画像生成装置、該動画像を生成する方法、並びに該動画像を生成するプログラムを記憶した媒体

Info

Publication number: JPH10188028A
Application number: JP9287350A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Ishikawa; 裕崇石川; Kazunori Haruyama; 和則春山; Kazuhide Nakazawa; 一英中澤
Original assignee: Konami Corp
Current assignee: Konami Group Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1998-07-21
Also published as: EP0840256B1; US6317130B1; DE69712707D1; EP0840256A3; EP0840256A2; DE69712707T2

Abstract

(57)【要約】【課題】人体、動物等を模擬化し、あるいはデフォル
メされたキャラクタに対し、実際に関節や骨のない構成
部分に、関節とスケルトンを与えて、その部分に微妙な
動きを行わせ得るようにする。【解決手段】球状のキャラクタ４０の顔部４１は、補
助スケルトンＳＫ２１〜ＳＫ２３が上下に連結されてい
る。補助スケルトンＳＫ２１，ＳＫ２２，ＳＫ２３の各
先端からスケルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４，ＳＫ３１〜Ｓ
Ｋ３４，ＳＫ４１〜ＳＫ４４がそれぞれ傘状に連結して
ある。このスケルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４，ＳＫ３１〜
ＳＫ３４，ＳＫ４１〜ＳＫ４４に、ポリゴンの集合体か
らなるモデルＭ１１〜Ｍ１４，Ｍ２１〜Ｍ２４，Ｍ３１
〜Ｍ３４が付随しており、各スケルトンの回転料を変え
ることで、キャラクタに変形を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビゲームやコ
ンピュータグラフィックス等に適用でき、スケルトンを
利用してポリゴンマッピングを行う動画像生成装置、該
動画像を生成する方法、並びに該動画像を生成するプロ
グラムを記憶した媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリゴンで構成される３次元モデルの動
作を微細に表現しようとすると、ポリゴン数が増大し
て、その頂点座標を１つ１つ計算（頂点差分アニメ手
法）していたのでは、ＣＰＵに対する負担が大きくなっ
て、リアルタイムでモデルの動作を行わせることが困難
となる。特に、ゲームプレーヤーの操作に駿敏に応答し
て種々の動作をモデルに行わせるテレビゲーム等には向
かない。

【０００３】そこで、近年、関節を繋ぐスケルトンを用
いて動作を行わせる多関節構造体を利用した手法が採用
されるに至っている。この多関節構造体を利用した手法
を、図２６を用いて簡単に説明する。図２６において、
キャラクタ９０は人物を模擬的に表したもので、実際の
人間の関節と同じ位置に、多数の関節９１を与えた多関
節構造体として表している。各関節９１は、スケルトン
９２で繋がれている。そして、スケルトン９２のうち、
腰に該当する部分の関節９１が基準点Ａ₀とされ、スケ
ルトン９２のうち、基準点Ａ₀に繋がれたスケルトン９
２ａは、親スケルトンとして、基準点Ａ₀を原点として
ベクトルで定義されている。さらに親スケルトン９２ａ
から頭、両手、両足という下流側に順次繋がれたスケル
トン９２は、１つ上流側のスケルトンの先端を基準とし
たベクトルで定義されている。また、キャラクタ９０の
表面は、各スケルトン９２に対応して規定された、夫々
所要数のポリゴンからなるモデルで３次元表示されるよ
うにしている。そして、モデルに動作を与える場合、各
スケルトン９２に、動作に応じたベクトルデータ（いわ
ゆる関節角データ）を時間方向に順次与えていくと、各
スケルトン９２の順次の動きに対応して、それに付随す
るポリゴンが位置や角度を変えて順次表示されることと
なり、これによってモデルが動くように見えることとな
るのである。この手法は、動物を模擬的に表示する場合
も同様で、動物の関節に対応する位置に関節を与えた多
関節構造体として定義し、その動きを実現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、実際に関
節の存する体の部分に、関節を与えて多関節構造体を作
成するものでは、ポリゴンで表現される頭や、また、背
中、腕及び脚が傾動したり、屈伸したりする等の、スケ
ルトンに設定された角度データに連動した単純な動作、
すなわち部分的な屈伸を行わせるだけであり、それ以上
の動きを与えることはできない。従って、部分的な屈伸
動作を行うに過ぎないようなキャラクタを、例えばテレ
ビゲームに応用しても、ゲームプレーヤがキャラクタに
対して望む種々の動作を行わせることができず、興趣に
富んだテレビゲーム等を提供するには限界がある。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
人体、動物等を模擬化し、あるいはデフォルメされたキ
ャラクタに対し、実際に関節や骨のない構成部分に、関
節とスケルトンを与えて、その部分に微妙な動きを行わ
せ得るようにして興趣に富んだテレビゲーム等を実現す
るスケルトンによる動画像生成装置、該動画像を生成す
る方法、並びに該動画像を生成するプログラムを記憶し
た媒体を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
互いに連結されたスケルトンの空間座標データと各スケ
ルトンに付随するモデルを記憶する記憶手段から上記ス
ケルトンを所定の順番で順次取り込み、取り込んだ上記
データに基づいて各スケルトンに付随する上記モデルの
２次元表示面上における表示位置を算出するスケルトン
による動画像生成装置であって、上記記憶手段は、最下
流のスケルトンの直ぐ上流側に、モデルに関与しない補
助スケルトンを介設して記憶したものである。

【０００７】この構成によれば、１又は所要数のポリゴ
ンが集合して形成されるモデルの夫々に対応してスケル
トンが設定されている。スケルトンは対応するモデルの
各ポリゴンの相対位置姿勢を規定するもので、スケルト
ンが特定されると、ポリゴン、すなわちモデルの２次元
表示面上における表示状態が決定される。スケルトンを
特定するデータ、すなわち座標、回転量及び長さは、予
め設定して記憶されており、キャラクタ表示に際して
は、複数のスケルトンに対して所定の順番で順次データ
の取り込みが行われる。そして、補助スケルトンを途中
に介在することで、最下流であって、対応するモデルを
規定するスケルトンを、該モデルの相対位置姿勢の設定
上、キャラクタの形状に対して、好ましい位置に設ける
自由度が増す。これにより、最下流のスケルトンと、こ
れに対応するモデルとの相対位置姿勢の設定が容易にな
るとともに、製作者の望む微細な動きをモデルに与える
ことが可能となる。また、補助スケルトンはモデル表示
に関与しないので、最下流のスケルトンとの位置関係の
み考慮して設定するのみで済む。

【０００８】請求項２記載の発明は、キャラクタの表示
要素であるポリゴンの相対位置姿勢を規定するべく設け
られたスケルトンと、上記スケルトンの夫々に付随す
る、上記ポリゴンの所要数の集合体からなるモデルとを
記憶手段と、操作部材からの操作に応じて与えられる、
上記スケルトンを定義する要素の１つである回転量デー
タに基づいて各スケルトンに付随するモデルの２次元表
示面上における表示位置を算出する演算手段とを備えた
スケルトンによる動画像生成装置において、１又は所定
数の上記モデルからなる構成部分は、変形自在であっ
て、上記構成部分に対応する各スケルトンは、互いに関
連して、対応するモデルを動かすための上記回転量デー
タが経時方向に読み出し可能に上記記憶手段に記憶され
てなるものである。

【０００９】この構成によれば、スケルトンを定義する
要素の１つである回転量データに基づいて各スケルトン
に付随するモデルの２次元表示面上における表示位置が
算出され、これによりモデルの集合体であるキャラクタ
が２次元表示面に表示される。キャラクタの一部を構成
する１又は所定数のモデルからなる構成部分は、変形が
自在にされている。

【００１０】ここに、変形とは、腕、脚、手足首を屈曲
したり、首を曲げたりという、いわゆる関節を中心に行
われる屈曲動作をいうのではなく、例えば、球状のもの
が縦や横あるいは同時に歪んだり、長い毛（頭髪、動物
の尾）がなびいたり、上下のまぶたが開閉したり、ま
た、両胸が揺れたりするなどの、本来、関節のない部分
に対する部分の形状の変化をいう。

【００１１】そして、この構成部分は複数のスケルトン
に付随しており、これらの各スケルトンを定義する回転
量データは、該構成部分のモデルが互いに関連して動く
ような、経時方向の内容（パターンデータ）として設定
されている。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記構成部分は、
球状を有してなるものであって、該球状部内に含まれる
スケルトンは、所要本数が傘状に配設されてなるもので
ある。この構成によれば、球状の構成部分は、例えば楕
円になるなどの変形を行う。これにより、キャラクタが
飛び跳ねたりする動作に応じて、球状の構成部分が縦長
になったり、横長になったりするなどの変形を行うこと
で、現実の動きとして見たときに不自然さを感じない、
キャラクタの動きが再現される。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項３記載のス
ケルトンによる動画像生成装置において、上記球状部内
に、上下方向に連結された、ポリゴンに関与しない複数
の補助スケルトンを有し、上記傘状のスケルトンは、上
記補助スケルトンの先端の少なくとも２個所から夫々傘
状に設けられているものである。この構成によれば、補
助スケルトンの上下側の２個所乃至はそれ以上の個所か
ら傘状のスケルトンが配設されているときは、球状物を
より微細に変形させることが可能となり、例えば上側と
下側で夫々関連させて変形させたり、また縦横同時に変
形させることが可能となる。

【００１４】請求項５記載の発明は、上記構成部分は、
キャラクタの一部に生えている長い毛の集合体であっ
て、生えた位置から先端までを複数本のスケルトンが分
担するように直列に連結されてなるものである。この構
成によれば、長い毛は、その長手方向に複数に分担さ
れ、それぞれにスケルトンが対応するので、実際には関
節や骨がない髪部分や尾部分を、より自然に近い状態で
なびかせ、また振らせたりすることが可能となる。

【００１５】請求項６記載の発明は、上記構成部分は、
人体を模したキャラクタの両胸であって、同じ位置から
並設された２本のスケルトンの各先端に、上記構成部分
に対応する各スケルトンが連結されてなるものである。
この構成によれば、左右の胸をそれぞれキャラクタの動
きに合わせて、互いに関連させて、例えば同時に、ある
いは左右交互に揺れるなどのように再現することが可能
となる。

【００１６】請求項７記載の発明は、上記構成部分は、
キャラクタの上下まぶたであって、上記構成部分に対応
する各スケルトンは、それぞれ同じ位置から上まぶたと
下まぶたとに対応するように、並設されてなるものであ
る。この構成によれば、上下まぶたからなる構成部分に
おいて、上まぶたと下まぶたの関係が互いに接離方向に
動くことで目を開いたり、閉じたりさせることが可能と
なる。

【００１７】請求項８記載の発明は、互いに連結された
スケルトンのデータを所定の順番で順次取り込み、取り
込んだデータに基づいて各スケルトンに付随するモデル
の２次元表示面上における表示位置を算出するスケルト
ンによる動画像生成方法であって、最下流のスケルトン
の直ぐ上流側に、モデルに関与しない補助スケルトンを
介設し、上記最下流のスケルトンのデータの取り込み
は、上記補助スケルトンのデータの取り込みに引き続い
て行うようにしたものである。

【００１８】この方法によれば、１又は所要数のポリゴ
ンが集合して形成されるモデルの夫々に対応してスケル
トンが設定されている。スケルトンは対応するモデルの
各ポリゴンの相対位置姿勢を規定するもので、スケルト
ンが特定されると、ポリゴン、すなわちモデルの２次元
表示面上における表示状態が決定される。スケルトンを
特定するデータ、すなわち座標、回転量及び長さは、予
め設定して記憶されており、キャラクタ表示に際して
は、複数のスケルトンに対して所定の順番で順次データ
取り込みが行われる。そして、補助スケルトンを最下流
のスケルトンの直ぐ上流に介在することで、最下流であ
って、対応するモデルを規定するスケルトンを、該モデ
ルの相対位置姿勢の設定上、キャラクタの形状に対し
て、好ましい位置に設ける自由度が増す。これにより、
最下流のスケルトンと、これに対応するモデルとの相対
位置姿勢の設定が容易になるとともに、製作者の望む微
細な動きをモデルに与えることが可能となる。また、補
助スケルトンはモデル表示に関与しないので、最下流の
スケルトンとの位置関係のみ考慮して設定すれば足り、
その設定も容易となる。

【００１９】請求項９記載の発明は、キャラクタの表示
要素であるポリゴンの相対位置姿勢を規定するためのス
ケルトンを設けると共に、上記スケルトンの夫々に、上
記ポリゴンの所要数の集合体からなるモデルを付随さ
せ、操作に応じて与えられる、上記スケルトンを定義す
る要素の１つである回転量データに基づいて各スケルト
ンに付随するモデルの２次元表示面上における表示位置
を算出するスケルトンによる動画像の生成プログラムで
あって、１又は所定数の上記モデルからなる変形自在な
構成部分を上記キャラクタの一部に構成し、この構成部
分に対応するスケルトンの夫々に経時方向の回転量デー
タを付与し、対応するモデルを互いに関連させて変形さ
せるようにしたものである。

【００２０】この方法によれば、スケルトンを定義する
要素の１つである回転量データに基づいて各スケルトン
に付随するモデルの２次元表示面上における表示位置が
算出され、これによりモデルの集合体であるキャラクタ
が２次元表示面に表示される。キャラクタの一部を構成
する１又は所定数のモデルからなる構成部分は、変形が
自在にされている。変形の意味は前述と同様である。そ
して、この構成部分は複数のスケルトンに付随してお
り、これらの各スケルトンを定義する、経時方向の回転
量データによって、該構成部分のモデルが互いに関連し
て動くようになる。

【００２１】請求項１０記載の、動画像を生成するプロ
グラムを記憶した媒体に係る発明は、互いに連結された
スケルトンのデータを所定の順番で順次取り込み、取り
込んだデータに基づいて各スケルトンに付随するモデル
の２次元表示面上における表示位置を算出するスケルト
ンによる動画像の生成プログラムであって、最下流のス
ケルトンの直ぐ上流側に、モデルに関与しない補助スケ
ルトンを介設し、上記最下流のスケルトンのデータの取
り込みを、上記補助スケルトンのデータの取り込みに引
き続いて行うようにしているものである。

【００２２】これによれば、補助スケルトンを最下流の
スケルトンの直ぐ上流に介在することで、最下流であっ
て、対応するモデルを規定するスケルトンを、該モデル
の相対位置姿勢の設定上、キャラクタの形状に対して、
好ましい位置に設ける自由度が増す。これにより、最下
流のスケルトンと、これに対応するモデルとの相対位置
姿勢の設定が容易になるとともに、製作者の望む微細な
動きをモデルに与えることが可能となる。また、補助ス
ケルトンはモデル表示に関与しないので、最下流のスケ
ルトンとの位置関係のみ考慮して設定すれば足り、その
設定も容易となる。

【００２３】請求項１１記載の、動画像を生成するプロ
グラムを記憶した媒体に係る発明は、キャラクタの表示
要素であるポリゴンの相対位置姿勢を規定するためのス
ケルトンを設けると共に、上記スケルトンの夫々に、上
記ポリゴンの所要数の集合体からなるモデルを付随さ
せ、操作に応じて与えられる、上記スケルトンを定義す
る要素の１つである回転量データに基づいて各スケルト
ンに付随するモデルの２次元表示面上における表示位置
を算出するスケルトンによる動画像の生成プログラムで
あって、１又は所定数の上記モデルからなる変形自在な
構成部分を上記キャラクタの一部に構成し、この構成部
分に対応するスケルトンの夫々に経時方向の回転量デー
タを付与し、対応するモデルを互いに関連する変形動作
を与えるようにしたものである。

【００２４】これによれば、上記構成部分は複数のスケ
ルトンに付随しており、これらの各スケルトンを定義す
る、経時方向の回転量データによって、該構成部分のモ
デルは互いに関連して動くこととなる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態と
してのテレビゲームシステムの構成例を示す構成図であ
る。

【００２６】図１に示されるゲームシステムは、ゲーム
機本体と、プログラムデータが記録された記録媒体３０
とからなる。ゲーム機本体は、ＣＰＵ１と、このＣＰＵ
１に、アドレス、データ及びコントロールバスからなる
バス２が接続され、このバス２に、グラフィックスデー
タ生成プロセッサ３、インターフェース回路４、メイン
メモリ５、ＲＯＭ６、伸張回路７、パラレルポート８、
シリアルポート９、描画処理プロセッサ１０及びバッフ
ァ１１、音声処理プロセッサ１３及びバッファ１４、デ
コーダ１７及びバッファ１８、インターフェース回路２
０及びメモリ２１とがそれぞれ接続される。更に、描画
処理プロセッサ１０にテレビジョンモニタ１２が接続さ
れ、音声処理プロセッサ１３に増幅回路１５を介してス
ピーカ１６が接続され、デコーダ１７に記録媒体ドライ
バ１９が接続され、インターフェース回路２０に、メモ
リ２１及びコントローラ２２が接続されて構成される。

【００２７】ここで、上記ゲームシステムは、用途に応
じてその形態が異なる。すなわち、上記ゲームシステム
が、家庭用として構成されている場合においては、テレ
ビジョンモニタ（以下、モニタという）１２及びスピー
カ１６はゲーム機本体とは別体となる。また、上記ゲー
ムシステムが、業務用として構成されている場合におい
ては、図１に示されている構成要素はすべて一体型とな
っている１つの筺体に収納される。また、上記ゲームシ
ステムが、パーソナルコンピュータやワークステーショ
ンを核として構成されている場合においては、上記モニ
タ１２は、上記コンピュータ用のディスプレイに対応
し、上記描画処理プロセッサ１０、音声処理プロセッサ
１３、伸張回路７は、それぞれ上記記録媒体３０に記録
されているプログラムデータの一部若しくはコンピュー
タの拡張スロットに搭載される拡張ボード上のハードウ
エアに対応し、上記インターフェース回路４、上記パラ
レルポート８、上記シリアルポート９及びインターフェ
ース回路２０は、コンピュータの拡張スロットに搭載さ
れる拡張ボード上のハードウエアに対応する。また、上
記バッファ１１、１４及び１８は、それぞれメインメモ
リ５若しくは図示しない拡張メモリの各エリアに対応す
る。本実施の形態では、上記ゲームシステムが、家庭用
として構成されている場合を例にして説明する。

【００２８】次に、図１に示した各構成要素について説
明する。

【００２９】グラフィックスデータ生成回路３は、ＣＰ
Ｕ１のいわばコプロセッサとしての役割を果たす。すな
わち、このグラフィックスデータ生成回路３は、座標変
換や光源計算、例えば固定小数点形式の行列やベクトル
の演算を、並列処理により行う。このグラフィックスデ
ータ生成回路３の主な処理は、ＣＰＵ１から供給される
画像データの２次元若しくは３次元面内における各頂点
の座標データと、移動量データと、回転量データとに基
づいて、処理対象画像の表示エリア上におけるアドレス
を求め、当該アドレスデータを、再びＣＰＵ１に返す処
理や、仮想的に設定された光源からの距離に応じて、画
像の輝度を計算する処理等である。

【００３０】上記インターフェース回路４は、周辺デバ
イス、例えばマウスやトラックボール等のポインティン
グデバイス等のインターフェース用である。上記ＲＯＭ
６はゲームシステムのオペレーティングシステムとして
のプログラムデータが、記憶されている。パーソナルコ
ンピュータで言えば、ＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕ
ｔＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）に相当する。

【００３１】上記伸張回路７は、動画に対するＭＰＥＧ
（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎ
ｇＧｒｏｕｐ）や静止画に対するＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎ
ｔＰｉｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕ
ｐ）に準拠したイントラ符号化により圧縮された圧縮画
像に対し、伸張処理が施される。伸張処理は、デコード
処理（ｖｌｃ：ＶａｒｉａｂｌｅＬｅｎｇｔｈＣｏ
ｄｅによりエンコードされたデータのデコード）、逆量
子化処理、ＩＤＣＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＤｉｓｃｒｅｔ
ｅＣｏｓｉｎｅＴｒａｎｓｆｏｒｍ）処理、イント
ラ画像の復元処理等である。

【００３２】描画処理プロセッサ１０は、ＣＰＵ１が発
行する描画命令に基づいて、バッファ１１に対する描画
処理を行う。

【００３３】バッファ１１は、表示エリアと非表示エリ
アとからなる。表示エリアは、モニタ１２の表示面上に
表示するデータの展開エリアである。本実施形態におい
ては、非表示エリアは、スケルトンを定義するデータ、
ポリゴンを定義するモデルデータ、モデルに動きを行わ
せる動きデータ及び各動きの内容を示すパターンデータ
の他、テクスチャデータやカラーパレットデータ等の記
憶エリアである。ここで、テクスチャデータは、２次元
の画像データである。カラーパレットデータは、テクス
チャデータ等の色を指定するためのデータである。これ
らのデータは、記録媒体３０から一度、若しくはゲーム
の進行状況に合致して複数回に分けて、ＣＰＵ１によ
り、予めバッファ１１の非表示エリアに記録される。

【００３４】描画命令としては、ポリゴンを用いて立体
的な画像を描画するための描画命令、通常の２次元画像
を描画するための描画命令がある。ここで、ポリゴン
は、多角形の２次元画像であり、本実施の形態において
は、三角形若しくは四角形が用いられる。

【００３５】ポリゴンを用いて立体的な画像を描画する
ための描画命令は、バッファ１１の表示エリア上におけ
るポリゴン頂点アドレスデータ、ポリゴンに貼り付ける
テクスチャデータのバッファ１１上における記憶位置を
示すテクスチャアドレスデータ、テクスチャデータの色
を示すカラーパレットデータのバッファ１１上における
記憶位置を示すカラーパレットアドレスデータ並びにテ
クスチャの輝度を示す輝度データとからなる。

【００３６】これらのデータの内、表示エリア上のポリ
ゴン頂点アドレスデータは、グラフィックスデータ生成
プロセッサ３が、ＣＰＵ１からの３次元空間上における
ポリゴン頂点座標データを、画面自体の移動量データ及
び回転量データに基づいて座標変換することによって２
次元上でのポリゴン頂点座標データに置換されたもので
ある。また、輝度データは、上記グラフィックスデータ
生成プロセッサ３が、ＣＰＵ１からの上記座標変換後の
ポリゴン頂点座標データが示す位置から、仮想的に配置
された光源間での距離に基づいて決定される。

【００３７】上記ポリゴン頂点アドレスデータは、バッ
ファ１１の表示エリア上のアドレスを示す。描画処理プ
ロセッサ１０は、３若しくは４個のポリゴン頂点アドレ
スデータで示されるバッファ１１の表示エリアの範囲に
対応するテクスチャデータを書き込む。

【００３８】１つの物体は多数のポリゴンで構成され
る。ＣＰＵ１は、各ポリゴンの３次元空間上の座標デー
タを、後述するように、対応するスケルトンのベクトル
データと関連（付随）させて、後述するようにバッファ
１１に記憶する。そして、コントローラ２２の操作によ
り、表示面上でキャラクタを動かす場合、言い換えれ
ば、キャラクタそのものの動きを表現する場合若しくは
キャラクタを見ている位置（視点位置）を変える場合、
次のような処理が行われる。

【００３９】すなわち、ＣＰＵ１は、グラフィックスデ
ータ生成プロセッサ３に対し、バッファ１１の非表示エ
リア内に保持している各ポリゴンの頂点の３次元座標デ
ータと、後述する数１と同様の演算の結果によるスケル
トンの座標及びその回転量のデータから求められた各ポ
リゴンの移動量データ及び回転量データを与える。グラ
フィックスデータ生成プロセッサ３は、各ポリゴンの頂
点の３次元座標データと、各ポリゴンの移動量データ及
び回転量データとに基づいて、順次、各ポリゴンの移動
後及び回転後の３次元座標データを求める。このように
して求められた各ポリゴンの３次元座標データの内、水
平及び垂直方向の座標データが、バッファ１１の表示エ
リア上のアドレスデータ、すなわち、ポリゴン頂点アド
レスデータとして、描画処理プロセッサ１０に供給され
る。描画処理プロセッサ１０は、３個若しくは４個のポ
リゴン頂点アドレスデータによって示されるバッファ１
１の三角形若しくは四角形の表示エリア上に、予め割り
当てられているテクスチャアドレスデータが示すテクス
チャデータを書き込む。これによって、モニタ１２の表
示面上には、多数のポリゴンにテクスチャデータの貼り
付けられた物体が表示される。

【００４０】通常の２次元画像を描画するための描画命
令は、頂点アドレスデータ、テクスチャアドレスデー
タ、テクスチャデータの色を示すカラーパレットデータ
のバッファ１１上における記憶位置を示すカラーパレッ
トアドレスデータ並びにテクスチャの輝度を示す輝度デ
ータとからなる。これらのデータの内、頂点アドレスデ
ータは、グラフィックスデータ生成プロセッサ３がＣＰ
Ｕ１からの２次元平面上における頂点座標データをＣＰ
Ｕ１からの移動量データ及び回転量データに基づいて、
座標変換して得られる座標データである。以下、描画処
理については、「描画命令を発行する」等のように簡略
化して記載する。

【００４１】音声処理プロセッサ１３は、記録媒体３０
から読み出されたＡＤＰＣＭデータをバッファ１４に記
載し、このバッファ１４に記憶されたＡＤＰＣＭデータ
を音源とする。そして、音声処理プロセッサ１３は、Ａ
ＤＰＣＭデータを、例えば４４．１ＫＨｚの周波数のク
ロックで読み出す。そして、音声処理プロセッサ１３
は、バッファ１４から読み出したＡＤＰＣＭデータに対
し、ピッチの変換、ノイズの付加、エンベロープの設
定、レベルの設定、リバーブの付加等の処理を施す。記
録媒体３０から読み出される音声データがＣＤ−ＤＡ
（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋＤｉｇｉｔａｌＡｕｄ
ｉｏ）等のＰＣＭデータの場合においては、音声処理プ
ロセッサ１３により、ＡＤＰＣＭデータに変換される。
また、ＰＣＭデータに対するプログラムデータによる処
理は、メインメモリ５上において直接行われる。メイン
メモリ５上において処理されたＰＣＭデータは、音声処
理プロセッサ１３に供給されてＡＤＰＣＭデータに変換
された後に、上述した各種処理が施された後に、音声と
してスピーカ１６から出力される。

【００４２】記録媒体ドライバ１９は、例えばハードデ
ィスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルデ
ィスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット
媒体読み取り機等である。記録媒体３０は、例えばハー
ドディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、半導
体メモリ等である。記録媒体ドライバ１９は、記録媒体
３０から画像、音声、プログラムデータを読み出し、読
み出したデータを、デコーダ１７に供給する。デコーダ
１７は、記録媒体ドライバ１９からの再生データに対
し、ＥＣＣ（ＥｒｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＣｏ
ｄｅ）によるエラー訂正処理を施し、エラー訂正処理を
施したデータを、メインメモリ５若しくは音声処理プロ
セッサ１３に供給する。

【００４３】メモリ２１は、例えば、ホルダ及びカード
型のメモリからなる。カード型のメモリは、例えば終了
時点の状態を保持する等のように、ゲーム各種パラメー
タを保持するためのものである。

【００４４】コントローラ２２は、左トリガーボタン２
２Ｌ、右トリガーボタン２２Ｒ、スタートボタン２２
ａ、上キーＵ、下キーＤ、左キーＬ、右キーＲからなる
十字キー２２ｂと、キャンセルボタン２２ｃ、セレクト
ボタン２２ｄ、ボタンユニット２２ｅ、アナログスティ
ック２２ｆ、図示はしていないがコントローラの裏面に
は、決定ボタンがさらに設けられている。

【００４５】十字キー２２ｂ及びアナログスティック２
２ｆは、ゲームプレーヤが、ＣＰＵ１に対し、キャラク
タを画面上で上下左右に動かすコマンドを与えるもので
ある。上下とはジャンプ（ＪＵＭＰ）をいい、左右とは
歩く（ＷＡＬＫ）とか、走る（ＲＵＮ１やＲＵＮ２）こ
とをいう。左右における各態様は、例えば、同時に左ト
リガーボタン２２Ｌや右トリガーボタン２２Ｒを操作す
る等すれば、夫々を区別可能に指示することができる。

【００４６】スタートボタン２２ａは、ゲームプレーヤ
が、記録媒体３０からロードされるゲームプログラムデ
ータの開始をＣＰＵ１に指示するためのものである。キ
ャンセルボタン２２ｃは、決定した事項をキャンセルし
てその前の段階に戻るようにＣＰＵ１に指示するもので
ある。セレクトボタン２２ｄは、ゲームプレーヤが、記
録媒体３０からメインメモリ５にロードされるゲームプ
ログラムデータに関する各種選択を、ＣＰＵ１に指示す
るためのものである。ボタンユニット２２ｅは、ゲーム
空間内での視点の切り替えをＣＰＵ１に指示するための
ものである。

【００４７】尚、左トリガーボタン２２Ｌ、右トリガー
ボタン２２Ｒ、裏面の決定ボタンの機能は、記録媒体３
０からロードされるゲームプログラムデータによって異
なるが、例えば格闘ゲーム等では、攻撃の各種技に対応
させている。

【００４８】次に動作につき説明する。電源スイッチ
（図示せず）がオンにされ、ゲームシステムに電源が投
入される。この時、記録媒体３０が、記録媒体ドライバ
１９に装填されていると、ＣＰＵ１が、ＲＯＭ６に記憶
されているオペレーティングシステムに基づいて、記録
媒体ドライバ１９に対し、記録媒体３０からのプログラ
ムデータの読み出しを指示する。これにより、記録媒体
ドライバ１９は、記録媒体３０から画像、音声及びプロ
グラムデータを読み出す。読み出された画像、音声及び
プログラムデータは、デコーダ１７に供給され、ここ
で、エラー訂正処理が施される。デコーダ１７において
エラー訂正処理の施された画像データは、バス２を介し
て伸張回路７に供給され、ここで、上述した伸張処理が
施された後に、描画処理プロセッサ１０に供給され、こ
の描画処理プロセッサ１０により、バッファ１１の非表
示エリアに書き込まれる。なお、デコーダ１７において
エラー訂正処理の施された音声データは、メインメモリ
５若しくは音声処理プロセッサ１３に供給され、メイン
メモリ５若しくはバッファ１４に書き込まれる。

【００４９】また、デコーダ１７においてエラー訂正処
理の施されたプログラムデータは、メインメモリ５に供
給され、このメインメモリ５に書き込まれる。以降、Ｃ
ＰＵ１は、メインメモリ５に記憶されているゲームプロ
グラムデータ、並びにゲームプレーヤが、コントローラ
２２を介して指示する内容に基づいて、ゲームを進行す
る。即ち、ＣＰＵ１は、コントローラ２２を介してゲー
ムプレーヤから指示される指示内容に基づいて、適宜、
画像処理の制御、音声処理の制御、内部処理の制御を行
う。画像処理の制御とは、本実施の形態においては、キ
ャラクタに指示される一連の動きに該当するパターンデ
ータから、後述する各スケルトンの座標の計算乃至ポリ
ゴンの頂点座標データの計算、得られた３次元座標デー
タや視点位置データのグラフィックスデータ生成プロセ
ッサ３への供給、グラフィックスデータ生成プロセッサ
３が求めたバッファ１１の表示エリア上のアドレスデー
タや輝度データを含む描画命令の発行等である。音声処
理の制御とは、音声処理プロセッサ１３に対する音声出
力コマンドの発行、レベル、リバーブ等の指定である。
内部処理の制御とは、例えばコントローラ２２の操作に
応じた演算等である。

【００５０】図２は、図１に示したＣＰＵ１の有する機
能を示す説明図である。ＣＰＵ１は、図１に示した記録
媒体３０から読み出され、メインメモリ５に記憶された
プログラムデータを読むことにより、図２に示す機能を
持つ。この図２に示されているＣＰＵ１の機能は、コン
トローラ２２のいずれのボタンが操作されたかを検出す
るボタン操作検出手段１ａ、３次元内でのカメラ視点を
定義する視点位置データ設定手段１ｂ、テレビジョンモ
ニタ１２への表示範囲を決める表示範囲情報抽出手段１
ｃ、後述する数１、数２の演算を実行するスケルトン演
算手段１ｄの他、ポリゴン演算手段１ｅ、描画命令発行
手段１ｆ、輝度処理手段１ｇとで構成される。

【００５１】この実施の態様においては、以下に説明す
るように、テレビジョンモニタ１２へのキャラクタの表
示をスケルトンに対する回転量の制御で行うようにした
ものである。

【００５２】先ず、図３〜図７を用いて、スケルトンを
用いたモデルの一連の動きの原理について説明する。

【００５３】図３は、図２６に示したキャラクタの一部
である腕部分を抜き出したものである。すなわち図３
は、腕の付け根Ｓ０から手Ｍ２まで、３本のスケルトン
ＳＫ０〜ＳＴ２が連結して構成され、各スケルトンＳＫ
に対応して肉に該当する複数のモデルが表示されてい
る。ここに、モデルとは、キャラクタを構成する表示要
素で、１個のスケルトンに従属する表面図形をいい、所
要数のポリゴンと各ポリゴンに貼り付けられる絵柄であ
るテクスチャとから構成される。

【００５４】なお、本実施の形態における説明では、以
下の用語を用いる。すなわち、ＷＲＫ：キャラクタの絶対座標が格納されている、メモ
リのアドレスＡＤＤ：動きデータが格納されている、メモリの先頭ア
ドレスＢＯＮ：各スケルトンデータが格納されている、メモリ
の先頭アドレスＰＡＴ：選択されたキャラクタの１つの動きに含まれる
パターンデータＰ_ROOT：キャラクタの空間座標（スケルトンＳＫ０の原
点と同一座標）ＧＥＴ：選択されたキャラクタのパターンの、メモリの
先頭アドレスで、ＧＥＴ＝Ｆ（ＡＤＤ，ＰＡＴ）で表さ
れる。

【００５５】ルート：キャラクタの空間座標（原点）に
直接繋がっているスケルトンＳＫ０Ｓ０：スケルトンＳＫ０の空間座標（ベクトル）Ｓ１，Ｓ２：スケルトンＳＫ１，ＳＫ２の空間座標
（ベクトル）Ｂｒ_n ：各スケルトンＳＫの長さ（スカラー）Ｒ０：スケルトンＳＫ０の角度（ｒ_x，ｒ_y，ｒ_z）Ｒｘ（α）：Ｘ軸に関してαだけ回転させる回転行列Ｒｙ（β）：Ｙ軸に関してβだけ回転させる回転行列Ｒｚ（γ）：Ｚ軸に関してγだけ回転させる回転行列なお、ルートは、キャラクタ自体の基準となる位置を決
定するものであるが、ここでは、説明の便宜上、ルート
の位置を腕の付け根Ｓ０として示している。

【００５６】そして、スケルトンＳＫ０の座標Ｓ０、長
さＢｒ₀、回転量Ｒｘ（α），Ｒｙ（β），Ｒｚ（γ）
から、直ぐ下流のスケルトンＳＫ１の空間座標Ｓ１を求
める式は、スケルトンＳＫ０の先端の空間座標と、スケ
ルトンＳＫ１の基端が一致する（順次、下流側に存する
スケルトン同士の関係も同様）ことを前提として、

【００５７】

【数１】

【００５８】となる。さらに、スケルトンＳＫ２の空間
座標は、数１から求まるスケルトンＳＫ１の座標Ｓ１
と、スケルトンＳＫ１の回転量Ｒｘ（α），Ｒｙ
（β），Ｒｚ（γ）及び長さＢｒ₁とから、

【００５９】

【数２】

【００６０】のように、スケルトンＳＫ２の空間座標Ｓ
２が求まる。このようにして、スケルトン演算手段１ｄ
で、次々と（いわば、親のスケルトンと子供のスケルト
ンという関係を順次下流側に向けて適用することで）、
下流側のスケルトンＳＫの空間座標を求めることができ
る。

【００６１】この関係を図３参照して説明すると、数１
により、スケルトンＳＫ０の先端の座標、すなわちスケ
ルトンＳＫ１の基端の座標Ｓ１が求まる。次いで、同様
に数２を利用して、スケルトンＳＫ１の先端の座標、す
なわちスケルトンＳＫ２の基端の座標Ｓ２が求まる。こ
れにより、全てのスケルトンＳＫ０〜ＳＫ２の空間座標
が決定する。

【００６２】そして、次のフレーム周期（１／３０秒）
で、各スケルトンＳＫに対して異なる回転量Ｒｘ
（α），Ｒｙ（β），Ｒｚ（γ）が付与されていると、
この回転量を元に、前述の数１，数２の演算処理を、ル
ートから順次スケルトンの下流方向に沿って実行するこ
とで、スケルトンＳＫ１，ＳＫ２の基端座標が新たにＳ
１’，Ｓ２’として求まり、座標Ｓ０、新座標Ｓ１’，
Ｓ２’、及び各スケルトンの回転量と長さＢｒ_nから、
各モデルＭ０〜Ｍ２を構成するポリゴンの頂点座標デー
タがポリゴン演算手段１ｅで計算し直され、この結果が
グラフィックスデータ生成プロセッサ３に導かれて空間
座標計算され、更に、描画命令発行手段１ｆからの発行
命令を受けて描画処理プロセッサ１０によって、図３に
示すように腕が上方に曲がる等の動作を表現することが
できる。なお、判り易くするために、スケルトンの形状
をやじり状に示しているが、スケルトンは、ポリゴンマ
ッピングのための道具であって、実際にゲームの場面で
表示されることはないものである。

【００６３】図４は、各スケルトンＳＫに付随するモデ
ルを構成する、所要数のポリゴンの頂点座標データを記
録媒体３０から取り込んで記憶したメインメモリ５のテ
ーブルを示している。図４に示すように、各モデルを構
成する複数のポリゴンは、各スケルトンＳＫの動きに連
動して移動、回転等するポリゴンが対応付けられて記憶
されている。すなわち、あるスケルトンＳＫｎに従属す
るポリゴンの頂点座標データＰは、このスケルトンＳＫ
の空間座標Ｓｎと、回転量Ｒｘ（α_n），Ｒｙ（β_n），
Ｒｚ（γ_n）と、長さＢｒ_nに対して相対的に定義されて
いる。従って、上記スケルトンＳＫｎの空間座標におけ
る上記座標Ｓｎと、回転量Ｒｘ（α_n），Ｒｙ（β_n），
Ｒｚ（γ_n）と、長さＢｒ_nが決定されると、これに応じ
てこのスケルトンＳＫｎに従属するポリゴンＰｎの空間
座標上での位置及び姿勢（傾斜、回転角度）が計算によ
って確定する。図４の例では、スケルトンＳＫ０に対し
て、ポリゴンＰ０１，Ｐ０２，…の頂点座標、角度デー
タが、スケルトンＳＫ１に対して、ポリゴンＰ１１，１
２，…，Ｐ１ｎの頂点座標、角度データが、更に順次の
スケルトンに対して所要数のポリゴンの頂点座標、角度
データが対応付けられている。なお、各スケルトンＳＫ
ｎに従属するポリゴンの数はモデルによって必ずしも同
一数である必要はない。

【００６４】図５（ａ）は、選択されたキャラクタのパ
ターンの、メモリ上での先頭アドレスであるＧＥＴ（＝
Ｆ（ＡＤＤ，ＰＡＴ））を説明するメインメモリ５のデ
ータテーブルで、動きデータを記憶するアドレスＡＤＤ
に応じて、歩く（ＷＡＬＫ）、走る１（ＲＵＮ１）、走
る２（ＲＵＮ２）、…ジャンプ（ＪＵＭＰ）、その他、
必要であれば、図には示していないが、ゲームプレーヤ
が動作指示するコントローラ２２の操作ボタンが識別可
能な限度において、あるいは、キャラクタがある動作状
態にあることを条件に、同じ操作ボタンによって別の特
定された動作指示に切換わる態様では、パンチ、キッ
ク、回転等の所望の動作を含めて、対応記憶されてい
る。操作ボタンによって、ある動きが指示されると、指
示された動きに該当するアドレスＡＤＤから記憶内容が
読み取られる。この記憶内容は、図５（ｂ）に示すよう
に、動きの１コマ毎のフレーム画を、各ポリゴンに与え
られる第１パターンデータ……第ｎパターンデータまで
の一連の動きを行わせるための、各スケルトンＳＫの回
転量Ｒｘ（α），Ｒｙ（β），Ｒｚ（γ）データであ
る。そして、このパターンデータをフレーム周期で読み
出して、前記数１，数２と同様の演算と、この演算結果
と、図４のポリゴン頂点座標、角度データとからポリゴ
ンの空間座標上での頂点座標と回転角度を算出すること
で、フレーム画を順次表示させることができる。なお、
一連の動きを示すパターンデータは、例えばＷＡＬＫで
は、第１パターンデータ……第ｎパターンデータを繰り
返し読み出すことで、歩く動作が継続して行えるように
している。

【００６５】次に、モデルを構成するスケルトンの空間
座標上での座標の計算手順について、図６及び図７を用
いて説明する。なお、図６には、５本のスケルトンを備
えたキャラクタが模擬的に例示してある。図７は、ＣＰ
Ｕ１が実行するスケルトンの座標計算の手順を示すフロ
ーチャートである。

【００６６】先ず、アドレスをルート（図中、ＲＯＯＴ
で示す）に設定する。すなわち、スケルトンＳＫ０（す
なわち、親）の座標データＳ０をＰ_ROOTとしてセットし
た（ステップＳＴ１）後、スケルトンＳＫ０の先端、す
なわちスケルトンＳＫ１（すなわち、子供）の基端の座
標Ｓ１を、前記数１と同様な演算に基づいて計算する
（ステップＳＴ３，図６のの座標）。次いで、座標計
算を行っていない、子供のスケルトンＳＫが存在するか
どうかが判断される（ステップＳＴ５）。図６のから
見ると、とが未だ計算されていないことから、先
ず、が求められる。すなわち、ステップＳＴ５でＹＥ
Ｓであるので、ステップＳＴ７に進んで、ステップＳＴ
３で求めたスケルトンＳＫ０の先端の座標がスケルトン
ＳＫ１の基端の座標としてセットされる。そして、新た
なスケルトンＳＫ１を親として、子供のスケルトンＳＫ
２の先端の座標を計算する（ステップＳＴ３、図６の
の座標）。そして、現スケルトンから見て下流側に子供
のスケルトンが存在すれば（ステップＳＴ５のＹＥ
Ｓ）、ステップＳＴ３，ＳＴ７を繰り返し、これにより
図６のの座標まで求められる。図６のの座標が求め
られると、その下流側には、子供のスケルトンが存在し
ないので（ステップＳＴ５でＮＯ）、続いて、親のスケ
ルトンが存在するかどうかが判断される（ステップＳＴ
９）。図６のにおいて、が親に該当するので、親の
スケルトンが存在するとして、ステップＳＴ１１に進
む。ステップＳＴ１１では、図６のの座標がセットさ
れて、ステップＳＴ５に戻る。図６のでは、未計算の
子供が存在しないので、ステップＳＴ９に進んで、親の
スケルトンが存在するかどうかが判断される。図６の
には、が親として存在するので（ステップＳＴ９でＹ
ＥＳ）、ステップＳＴ１１に進んで、の座標がセット
される。ここで、には、で示す子供が存在するので
（ステップＳＴ５でＹＥＳ）、の座標をで示す子供
のスケルトンの基端の座標としてセット（ステップＳＴ
７）してから、ステップＳＴ３での座標を計算する。

【００６７】の座標の計算が終了すると、前述同様、
を経由してルートまで戻り、ここで、ステップＳＴ３
によって、図６のの座標が計算される。このようにし
て全ての子供のスケルトンに対する座標計算が終了して
ルートに戻ると（ステップＳＴ５，ＳＴ９共にＮＯ）、
スケルトン計算が終了する。

【００６８】そして、図７に示すスケルトンの座標計算
が終了すると、次いで、得られたスケルトンの先端の座
標、パターンデータのテーブルから読み出される回転
量、及び長さデータから、表示されるポリゴンの頂点座
標、角度データが計算され、さらに二次元表示面上での
頂点座標、回転角度に変換した後、テクスチャの貼り付
け処理が施される。

【００６９】図８は、ＣＰＵ１が処理する表示ルーチン
を示している。

【００７０】表示ルーチンは、ゲーム画面にキャラクタ
を表示させるとともに、表示されているキャラクタに対
し、コントローラ２２からの指令に応じた動きを行わせ
るためのものである。表示ルーチンが開始されると、画
像データが取り込まれているバッファ１１の非表示エリ
アから、動きデータの先頭アドレスＡＤＤを読み出すと
ともに、選択されたキャラクタのパターンＰＡＴとを読
み出し、これら両データから、選択されたキャラクタの
パターンの先頭アドレスＧＥＴを得る（ステップＳＴ２
１）。次いで、この先頭アドレスＧＥＴに格納されてい
る回転量、つまり各スケルトンの回転量データを読み出
して、前述した、図７に示す「スケルトン計算」のサブ
ルーチンを実行する（ステップＳＴ２３）。続いて、ス
テップＳＴ２５で、「モデル表示」のサブルーチンのフ
ローチャートを実行して、表示ルーチンを終了する。

【００７１】図９は、上記ステップＳＴ２５の「モデル
表示」のサブルーチンを示すフローチャートである。

【００７２】先ず、アドレス変数ＷＲＫの値が示すバッ
ファ１１の非表示エリア（メモリ）上のキャラクタの絶
対座標を読み出す（ステップＳＴ３１）。次いで、スケ
ルトン（ＳＴ０に該当）の空間座標と、その回転量とか
ら、ポリゴンの頂点座標、角度データをポリゴン演算手
段１ｅで求め、このデータ、及び光源ベクトル、法線ベ
クトルの情報をグラフィックスデータ生成プロセッサ３
に供給する（ステップＳＴ３３）。グラフィックスデー
タ生成プロセッサ３は、伝送されてきたデータを元に、
すなわちポリゴンの頂点座標データを表示画面に相当す
る２次元座標（ｘ，ｙ）に変換するとともに、ポリゴン
の角度データ、光源ベクトル及び法線ベクトルの情報か
ら求まるポリゴンの面上での輝度を求めて、それらを記
憶する。次いで、注目しているスケルトンに関連する、
すなわち付随したポリゴンの全てに対して表示要求した
かどうかが判断される（ステップＳＴ３７）。注目して
いるスケルトンに付随する全てのポリゴンに対する処理
が終了していないときは、ステップＳＴ３３に戻ってス
テップＳＴ３３，ＳＴ３５の処理を繰り返す。

【００７３】一方、注目しているスケルトンに付随する
ポリゴンの全てに対する表示処理されると、ポリゴン表
示処理をしていないスケルトンが存在するかどうかが判
断される（ステップＳＴ３９）。未処理のスケルトンが
有れば、次のスケルトンに注目して（ステップＳＴ４
１）、ステップＳＴ３３に戻り、前述と同様ステップＳ
Ｔ３３〜３７の処理を行う。

【００７４】そして、全てのスケルトンに対してポリゴ
ン表示処理が終了すると（ステップＳＴ３９でＹＥ
Ｓ）、得られた座標（ｘ，ｙ）と輝度データをメモリ
（バッファ１１の非表示エリア）から読み出し、テクス
チャデータやカラーパレットアドレスデータと共に、描
画命令として描画処理プロセッサ１０に供給される（ス
テップＳＴ４３）。そして、全てのデータが描画処理プ
ロセッサ１０に転送されたかどう判断され（ステップＳ
Ｔ４５）、残余のデータが有れば、ステップＳＴ４３に
戻って、転送処理を継続し、全てのデータの転送が終了
すると、本フローを終了する。以上の処理が、１フレー
ムの周期内に行われる。

【００７５】次に、具体的なキャラクタを例示して、ス
ケルトンとモデルの動作との関係を説明する。

【００７６】図１０〜図１２は、本発明に適用されるキ
ャラクタの第１実施形態を示す外観図で、図１０
（ａ）、（ｂ）は標準姿勢状態の正面図と側面図、図１
１（ａ）、（ｂ）は縦に延びた状態の正面図と側面図、
図１２（ａ）、（ｂ）は縮んだ状態の正面図と側面図で
ある。

【００７７】また、図１３〜図１５は、第１実施形態の
キャラクタを、スケルトンとポリゴンで示し、図１３は
標準姿勢の状態の側面図、図１４は縦に延びた状態の側
面図、図１５は縮んだ状態の側面図をそれぞれ示してい
る。また、図１６、１７は図１３に耳と足を加えて表示
したもので、図１６は正面図、図１７は側面図である。

【００７８】図１０〜図１２から判るように、キャラク
タ４０は、ほぼ球状を有する動物をデフォルメしたもの
で、顔部４１の上部に両耳４２を有するとともに、顔部
４１の下部に続いて両足４３を有している。なお、図１
３〜１７において、球状面や手足の表面を構成する三角
形や四角形はポリゴンを示し、このポリゴンにテクスチ
ャを貼り付ることでキャラクタ４０が形成されている。

【００７９】図１３〜図１７において、顔部４１の中央
に、キャラクタの座標の原点であるＰ_ROOTが設定され、
この原点にルートとしての、垂直方向下方に向かう補助
スケルトンＳＫ２１と、上方に向かう２本の直列の補助
スケルトンＳＫ２２，ＳＫ２３とが連結されている。そ
して、原点から下方に延びた補助スケルトンＳＫ２１の
先端には、前後左右方向に４本の下部スケルトンＳＫ１
１〜ＳＫ１４が並列（傘状）に連結されている（特に図
１６参照）。また、原点から上方に直列に連結された、
補助スケルトンＳＫ２２の先端及び補助スケルトンＳＫ
２３の先端にも、左右前後方向にそれぞれ４本の中部ス
ケルトンＳＫ３１〜ＳＫ３４及び上部スケルトンＳＫ４
１〜ＳＫ４４が、下部スケルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４と
同様に傘状を有して並列に連結されている。

【００８０】また、図１６、図１７には、耳４２及び足
４３が示されている。図１６，１７において、各耳４２
は補助スケルトンＳＫ２２の先端から直列に連結された
４本のスケルトンＳＫ５０〜ＳＫ５３に付随しており、
各足４３は補助スケルトンＳＫ２１の先端から直列に連
結された４本のスケルトンＳＫ５４〜ＳＫ５７に付随し
ている。更に、左右の各目４４は、補助スケルトン２３
の先端から直列に連結されたスケルトンＳＫ５８，ＳＫ
５９に付随している。

【００８１】なお、本実施形態では、説明の便宜上、原
点Ｐ_ROOTを補助スケルトンＳＫ２１の基端と一致して設
定したが、演算処理の都合からは、原点Ｐ_ROOTを、例え
ば足の位置、すなわちスケルトンＳＫ５０の位置に設定
し、ここから図外の補助スケルトンを少なくとも１個、
介在させて補助スケルトンＳＫ２１の基端に連結するよ
うにし、原点Ｐ_ROOTの位置を補助スケルトンの基端から
外すようにしてもよい。

【００８２】ここで、本発明の特徴である、顔部４１で
ある球状部分の変形動作について説明する。すなわち、
顔部４１を構成するポリゴンは、下部スケルトンＳＫ１
１〜ＳＫ１４，中部スケルトンＳＫ３１〜ＳＫ３４及び
上部スケルトンＳＫ４１〜ＳＫ４４にそれぞれ分担され
て付随しており、球状体を上下方向にほぼ３等分して、
下部表面を構成するポリゴンが下部スケルトンＳＫ１１
〜ＳＫ１４に付随し、中央部表面を構成するポリゴンが
中部スケルトンＳＫ３１〜ＳＫ３４に付随し、そして上
部表面を構成するポリゴンが上部スケルトンＳＫ４１〜
ＳＫ４４に付随するようにしている。上記下部、中央部
及び上部のポリゴンは、それぞれ９０度ずつのモデルＭ
１１〜Ｍ１４，Ｍ２１〜Ｍ２４，Ｍ３１〜Ｍ３４に分担
して形成されている。したがって、本実施形態では、ス
ケルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４，ＳＫ３１〜ＳＫ３４，Ｓ
Ｋ４１〜ＳＫ４４によって、周囲方向に９０度ずつ、上
下方向に３分割した各領域で形状変化を与えることが可
能となる。

【００８３】そして、縦方向の伸縮は、補助スケルトン
ＳＫ２１，２２に依存し、横方向の伸縮は、スケルトン
ＳＫ１１〜ＳＫ１４、ＳＫ３１〜ＳＫ３４及びスケルト
ンＳＫ４１〜ＳＫ４４に依存している。

【００８４】すなわち、標準姿勢を示す図１３では、補
助スケルトンＳ２１は後方に、例えば３０度程度傾斜し
ており、この補助スケルトンＳＫ２１の先端に連結され
た補助スケルトンＳＫ２２は補助スケルトンＳＫ２１と
は逆方向に傾斜されて、その先端が鉛直方向の中心軸上
に戻るようにしている。また、標準姿勢では、下部スケ
ルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４はほぼ水平方向を向いてお
り、中部スケルトンＳＫ３１〜３４及び上部スケルトン
ＳＫ４１〜ＳＫ４４は、それぞれ３０度程度下方に向け
られている。そして、これらの各スケルトンＳＫ１１〜
ＳＫ１４、ＳＫ３１〜ＳＫ３４及びＳＫ４１〜ＳＫ４４
にそれぞれ付随して各モデルＭ１１〜Ｍ１４，Ｍ２１〜
Ｍ２４，Ｍ３１〜Ｍ３４の夫々のポリゴンの頂点座標、
角度データが計算される。

【００８５】延びた状態を示す図１４では、補助スケル
トンＳ２１，ＳＫ２２はほぼ鉛直方向の中心軸とほぼ平
行に近い状態となっており、背丈が上下方向に延びてい
る。また、この状態では、下部スケルトンＳＫ１１〜Ｓ
Ｋ１４は２０〜３０度程度上方に向いており、一方、中
部スケルトンＳＫ３１〜３４及び上部スケルトンＳＫ４
１〜ＳＫ４４は、それぞれ４５度程度下方に向けられて
いる。すなわち、背丈を伸ばす一方で、各スケルトンＳ
Ｋ１１〜ＳＫ１４、ＳＫ３１〜ＳＫ３４及びＳＫ４１〜
ＳＫ４４の傾斜を急駿にすることで、各ポリゴンの面を
同様に縦向けに傾斜させ、これによって、背丈が延びた
ことに起因して、横方向に縮ませている。また、上下方
向に隣接するポリゴン間で隙間が生じないように、各ポ
リゴンは標準姿勢でも、面の周囲が一部隣と重複する大
きさにしているとともに、重複することで境界の色の繋
がり具合が不自然とならないように、同色系の色を採用
している。

【００８６】逆に、縮んだ状態を示す図１５では、補助
スケルトンＳＫ２１，ＳＫ２２の傾斜をさらに大きく
し、かつ、各スケルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４、ＳＫ３１
〜ＳＫ３４及びＳＫ４１〜ＳＫ４４の傾斜を逆に緩やか
にしている。各スケルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４、ＳＫ３
１〜ＳＫ３４及びＳＫ４１〜ＳＫ４４の傾斜を緩やかに
することで、各ポリゴンを同様に水平方向に寝かせ、こ
れによって、背丈が縮んだときに、横方向の径が大きく
なるようにして、背丈が縮んだことをより健在化させて
いる。

【００８７】キャラクタ４０は、コントローラ２２の操
作指令に応じて、例えばジャンプしているときは、図１
４に示すように、身長が延び、着地等した時には、図１
５に示すように、縮むように表示される。そして、この
スケルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４、ＳＫ３１〜ＳＫ３４及
びＳＫ４１〜ＳＫ４４に付随するモデルＭ１１〜Ｍ３４
の動きを定義する夫々のポリゴンに対するパターンデー
タ（第１パターンデータ〜第ｎパターンデータ）、すな
わちスケルトンＳＫ１１〜ＳＫ１４、ＳＫ３１〜ＳＫ３
４及びＳＫ４１〜ＳＫ４４の各回転量Ｒｘ（α），Ｒｙ
（β），Ｒｚ（γ）の僅かずつの変化に連動するよう
に、補助スケルトンＳＫ２１，ＳＫ２２の傾斜角度を連
続的に大、小変化していくように設定しておけば、キャ
ラクタ４０の伸縮していく微細な様子をモニタ１２に表
示することができる。

【００８８】このように、関節及び骨を有しない、単な
る球状（ボール状）のキャラクタに対しても、付随する
ポリゴンを持たない補助スケルトンＳＫ２１，ＳＫ２２
を介在させて、補助スケルトンＳＫ２１，ＳＫ２２の傾
斜角度と連動して回転量が変化するスケルトンを利用す
ることで、形状変化という動作を自在に行わせることが
できる。

【００８９】図１８，図１９は、本発明に適用されるキ
ャラクタの第２実施形態を示す外観図で、図１８
（ａ）、（ｂ）は、まぶたを開いた状態の正面図と側面
図、図１９（ａ）、（ｂ）は、まぶたを閉じた状態の正
面図と側面図である。

【００９０】また、図２０，図２１は、第２実施形態の
キャラクタの頭部を示しており、スケルトンとポリゴン
とで表現されているもので、図２０は、まぶたを開いた
状態の側面図、図２１は、まぶたを閉じた状態の側面図
である。

【００９１】図１８〜図２１から判るように、キャラク
タ６０は、擬人化されたもので、その頭部６１の上半部
には、瞳６２を開閉するための上下のまぶた６３，６４
を有している。図略の原点Ｐ_ROOTは、例えばキャラクタ
の腰の部分に設定されており、そこから首部に向けて図
略のスケルトンが設けられ、その先端が、頭内部に向か
うスケルトンＳＫ６１（頭部全体に対する動作を規定す
るもの）の基端の座標と一致している。スケルトンＳＫ
６１の先端には、補助スケルトンＳＫ６２が顔部に向け
て設けられている。この補助スケルトンＳＫ６２の先端
には、まぶた６３，６４を開閉するための、２本のスケ
ルトンＳＫ６３，ＳＫ６４が前方上下方向に向けて設け
ら、かつ、それらの間には、瞳６２を上下左右に移動す
るためのスケルトンＳＫ６５が設けられている。

【００９２】図２０、図２１に示す枠はそれぞれポリゴ
ンを示しており、上まぶた６３は上下方向に、３個のポ
リゴンからなるモデルＭ６１で構成され、スケルトンＳ
Ｋ６３に付随し、下まぶた６４も同様に上下方向に、３
個のポリゴンからなるモデルＭ６２で構成され、スケル
トンＳＫ６４に付随している。このスケルトンＳＫ６
３，６４は、顔に対して上下方向のみ回転するものであ
る。なお、瞳６２を移動させるスケルトンＳＫ６５は、
顔に対して上下左右方向に回転される。また、スケルト
ンＳＫ６１には、頭部６０のその他のポリゴンから構成
されるモデルＭ６０が付随しており、スケルトンＳＫ６
１の回転量を変更することで、頭部６１の上下左右の動
きを行わせている。

【００９３】図２０では、スケルトンＳＫ６３は、前方
上方に２０度程度傾斜され、これによって、スケルトン
ＳＫ６３に付随するモデルＭ６１が上方に同角度だけ傾
斜している（上まぶたを開いている）。また、スケルト
ンＳＫ６４は、前方下方に２０度程度傾斜され、これに
よって、スケルトンＳＫ６４付随するモデルＭ６２が下
方に同角度だけ傾斜している（下まぶたを開いてい
る）。

【００９４】一方、図２１では、スケルトンＳＫ６３，
ＳＫ６４は、いずれも前方に向けられており、このた
め、スケルトンＳＫ６３，ＳＫ６４に付随するモデルＭ
６１，Ｍ６２はいずれも前方に向けられている（まぶた
を閉じている）。

【００９５】キャラクタ６０は、コントローラ２２の操
作指令に応じて、あるいは、ゲーム中における場面や条
件に応じて、図２０及び図２１に示すように、まぶた６
３，６４を開閉する。そして、このスケルトンＳＫ６
３，ＳＫ６４に付随するモデルＭ６１，Ｍ６２の動きを
定義する、それぞれのポリゴンに対するパターンデータ
（第１パターンデータ〜第ｎパターンデータ）、すなわ
ちスケルトンＳＫ６３，ＳＫ６４の各回転量Ｒｘ
（α），Ｒｙ（β），Ｒｚ（γ）の僅かずつの変化と連
動するように、スケルトンＳＫ６３，ＳＫ６４の傾斜角
度を連続的に大、小変化していくように設定しておけ
ば、キャラクタ６０が目を閉じたり、開いたりする微妙
な動作をモニタ１２に表示することができる。

【００９６】このように、関節及び骨を有しないモデル
Ｍ６１，Ｍ６２に対しても、付随するポリゴンを持たな
い補助スケルトンＳＫ６２を介在させることで、所望す
る位置にスケルトンＳＫ６３，ＳＫ６４を設け、このス
ケルトンＳＫ６３，ＳＫ６４に、関節や骨を有しないモ
デルＭ６１，Ｍ６２を付随させることで、モデルＭ６
１，Ｍ６２に対して所望、かつ実際に則した動作を微細
に行わせることができる。

【００９７】なお、まぶた６３，６４の開閉は、前述し
たコントローラ２２からの操作指令に基づく場合の他、
格闘ゲーム等において、攻撃体制に入ったときとか、逆
に相手からダメージを受けた場合等に、そのキャラクタ
の心情、感情を表現する場合等に行わせることが可能で
ある。また、モデルＭ６１の上側、モデルＭ６２の下側
の一部を、モデルＭ６０に対して優先して（おもて側と
して陰面処理する）重複させ、まぶた６３，６４を閉じ
た時にも、モデルＭ６１，Ｍ６２とモデルＭ６０との間
に隙間が生じないようにしている。

【００９８】また、目６２を付随するスケルトンＳＫ６
５に回転量を付与することで、目６２の上下左右の動き
を行わせることができる。図２２は、目６２の移動を示
す正面図で、図２２（ａ）は、目６２が左を向いた状
態、図２２（ｂ）は、目６２が上を向いた状態を示して
いる。なお、図１８（ａ）は、目６２が正面を向いた状
態を示している。また、目６２を眼球と瞳孔に分けてモ
デル化し、スケルトンＳＫ６５が瞳孔のみを上下左右に
動かすようにしたものでもよい。

【００９９】図２３は、本発明に適用されるキャラクタ
の第３実施形態を示す斜視図で、図２４は、第３実施形
態のキャラクタの髪の毛を含む上半身であって、スケル
トンとポリゴンとで表現されている。

【０１００】図２３，図２４から判るように、キャラク
タ７０は女性を示し、長い髪の毛７１を有している。図
示していないが、腰の位置には原点Ｐ_ROOTを有し、この
位置から首に向かうスケルトン（図略）が設けられ、そ
の先端に、頭の後部に延びる補助スケルトンＳＫ７０が
連結されている。この補助スケルトンＳＫ７０の先端か
らは、所要個数、この第３実施形態では５本のスケルト
ンＳＫ７１，ＳＫ７２，ＳＫ７３，ＳＫ７４，ＳＫ７５
が直列に連結されている。そして、各スケルトンＳＫ７
１〜ＳＫ７５には、頭の後部から生える髪の毛７１を表
すモデルＭ７１，Ｍ７２，Ｍ７３，Ｍ７４，Ｍ７５がそ
れぞれ付随している。

【０１０１】キャラクタ７０は、コントローラ２２の操
作指令に応じた動きであるＷＡＬＫ、ＲＵＮ１，ＲＵＮ
２，ＪＵＭＰ等を行う。そして、このようにキャラクタ
７０が運動をすることにより、それらの動きに応じた髪
のなびきを与える。髪のなびきは、それを受け持つスケ
ルトンＳＫの回転量により設定される。

【０１０２】そこで、スケルトンＳＫ７１〜ＳＫ７５
に、動きを定義する各ポリゴンに対するパターンデータ
（第１パターンデータ〜第ｎパターンデータ）を与えて
いる。すなわち、スケルトンＳＫ７１〜ＳＫ７５の個々
に設定される、各ポリゴンに対する第１〜第ｎパターン
データである各回転量Ｒｘ（α），Ｒｙ（β），Ｒｚ
（γ）は、それらに付随するモデルＭ７１〜Ｍ７５がよ
り自然に近い状態でなびく様子を再現し得るものにされ
ている。そして、設定されたパターンデータが僅かずつ
変化することで、モデルＭ７１〜Ｍ７５がキャラクタ７
０の動きに応じたごく自然な感じでなびく様子をモニタ
１２に表示することができる。

【０１０３】このように、関節及び骨を有しないモデル
Ｍ７１〜Ｍ７５に対しても、付随するポリゴンを持たな
い補助スケルトンＳＫ７０を介在させることで、所望す
る位置に、かつ所要長のスケルトンＳＫ７１〜ＳＫ７５
を設け、このスケルトンＳＫ７１〜ＳＫ７５に、関節や
骨を有しないモデルＭ７１〜Ｍ７５を付随させることモ
デルＭ７１〜Ｍ７５に対して所望、かつ自然に近い、髪
のなびき動作を微細に行わせることができる。

【０１０４】なお、図示していないが、首部には、頭部
の屈曲や回転を指示するスケルトンが設けられ、さら
に、必要に応じて、眼部には第２実施形態と同様のスケ
ルトン構造を採用することで、目の動きやまぶたの開閉
を同様に行わせることが可能となる。

【０１０５】図２５は、本発明に適用されるキャラクタ
の第４実施形態を示す、女性をイメージしたキャラクタ
の上半身であって、スケルトンとポリゴンとで表現され
ており、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【０１０６】図２５から判るように、キャラクタ８０
は、原点Ｐ_ROOTに該当する腰の位置から上方に向かうス
ケルトンＳＫ８０が設けられている。このスケルトンＳ
Ｋ８０の先端から背骨に沿ってスケルトンＳＫ８１が、
更に、その先端から前方側であって左右の胸部８１，８
１に向けて２本の補助スケルトンＳＫ８２，ＳＫ８３が
並列に連結されている。そして、各スケルトンＳＫ８
２，ＳＫ８３には左右の乳房に延びるスケルトンＳＫ８
４，ＳＫ８５が夫々設けられている。なお、スケルトン
ＳＫ８０の先端から頭部や両腕に延びるスケルトンＳＫ
は、本発明では、特に重要ではないので、ここでは夫々
省略している。

【０１０７】乳房の動きは、スケルトンＳＫ８４，ＳＫ
８５が関与しており、左の乳房を表す多数のポリゴンか
ら構成されるモデルＭ８１はスケルトンＳＫ８４に付随
しており、右の乳房を表す多数のポリゴンから構成され
るモデルＭ８２はスケルトンＳＫ８５に付随している。

【０１０８】キャラクタ８０は、コントローラ２２の操
作指令に応じた動きであるＷＡＬＫ、ＲＵＮ１，ＲＵＮ
２，ＪＵＭＰ等を行う。そして、このようにキャラクタ
８０が運動をすることにより、それらの動きに応じたモ
デルＭ８１，Ｍ８２の揺れを与える。モデルＭ８１，Ｍ
８２の揺れは、それを受け持つスケルトンＳＫ８４，Ｓ
Ｋ８５の回転量により設定される。

【０１０９】そこで、スケルトンＳＫ８４，ＳＫ８５
に、動きを定義する各ポリゴンに対するパターンデータ
（第１パターンデータ〜第ｎパターンデータ）を与えて
いる。すなわち、スケルトンＳＫ８４，ＳＫ８５の個々
に設定される、各ポリゴンに対する第１〜第ｎパターン
データである各回転量Ｒｘ（α），Ｒｙ（β），Ｒｚ
（γ）は、それらに付随するモデルＭ８１，Ｍ８２がよ
り自然に近い状態で揺れる様子、例えば同時に上下した
り、左右交互に上下したり、あるいは左右方向に、さら
には斜めに揺れたりする等の動きを再現し得るものにさ
れている。そして、設定されたパターンデータが少しず
つ変化することで、モデルＭ８１，Ｍ８２がキャラクタ
８０の動きに応じたごく自然な感じで揺れる様子をモニ
タ１２に表示することができる。

【０１１０】このように、関節及び骨を有しないモデル
Ｍ８１，Ｍ８２に対しても、付随するポリゴンを持たな
い補助スケルトンＳＫ８２，ＳＫ８３を介在させること
で、所望する位置に、かつ所要長のスケルトンＳＫ８
４，ＳＫ８５を設け、このスケルトンＳＫ８４，ＳＫ８
５に、関節や骨を有しないモデルＭ８１，Ｍ８２を付随
させることで、モデルＭ８３，Ｍ８２に対して所望、か
つ自然に近い、胸８１の揺れ動作を微細に行わせること
ができる。

【０１１１】なお、モデルＭ８１，Ｍ８２は胴体のモデ
ルＭ８０と一部重複しており、モデルＭ８１，Ｍ８２が
上下等に動いた場合でもモデルＭ８０との間で隙間が生
じないようにしている。

【０１１２】また、前記第３、第４実施形態におけるキ
ャラクタ７０，８０は、ＷＡＬＫ、ＲＵＮ等の動きの
他、格闘ゲーム等に適用される場合において、技を掛け
た際や、逆に掛けられた際に、モデルＭ７１〜Ｍ７５
が、またモデルＭ８１，Ｍ８２がその時のキャラクタの
動きに応じて、より自然な感じで動くようにしている。
また、モデルＭ７１〜Ｍ７５で示す髪の毛のなびきは、
多数の毛を有する動物の尾にも同様に適用できる。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、８、１
０記載の発明によれば、最下流のスケルトンの上流側
に、モデルに関与しない補助スケルトンを介設した構成
としたので、補助スケルトンを途中に介在することで、
最下流であって、対応するモデルを規定するスケルトン
を、該モデルの相対位置姿勢の設定上、キャラクタの形
状に対して、好ましい位置に設ける自由度の増大が図れ
る。これにより、最下流のスケルトンと、これに対応す
るモデルとの相対位置姿勢の設定を容易とすることがで
きると共に、製作者の望む微細な動きをモデルに与える
ことができる。また、補助スケルトンは、モデル表示に
関与しないので、最下流のスケルトンとの位置関係のみ
考慮して設定すればよく、その設定を容易とすることが
できる。

【０１１４】請求項２、９、１１記載の発明によれば、
キャラクタの一部に変形自在な構成部分を形成し、対応
する各スケルトンは、互いに関連して、対応するモデル
を動かすための上記回転量データが経時方向に記憶され
てなる構成としたので、例えば、球状のものが縦や横あ
るいは同時に歪んだり、長い毛（頭髪や動物の尾など）
がなびいたり、上下のまぶたが開閉したり、また、左右
の胸が揺れたりするなどの、本来、関節のない部分に対
する部分の形状の変化を、該構成部分のモデルが互いに
関連して微細な動きを行わせるような、経時方向の内容
として設定することができる。

【０１１５】請求項３記載の発明によれば、球状の構成
部分に、例えば楕円になるなどの変形を行わせることが
できる。これにより、キャラクタが飛び跳ねたりする動
作に応じて、球状の構成部分が縦長になったり、横長に
なったりするなどの変形を行うことで、キャラクタを実
際に則した状態で微細に再現させることができる。

【０１１６】請求項４記載の発明によれば、補助スケル
トンの上下側の２個所乃至はそれ以上の個所から傘状の
スケルトンが配設されているときは、球状物をより微細
に変形させることが可能となり、例えば上側と下側で夫
々関連させて変形させたり、また縦横同時に変形させる
ことができる。

【０１１７】請求項５記載の発明によれば、長い毛は、
その長手方向に複数に分担され、それぞれにスケルトン
が対応するので、実際には関節や骨がない髪部分や尾部
分を、より自然に近い状態でなびかせ、また振らせたり
するなどの微細な動きを実現できる。

【０１１８】請求項６記載の発明によれば、左右の胸を
それぞれキャラクタの動きに合わせて、互いに関連させ
て、例えば左右交互に揺れるような微細な動きを再現で
きる。

【０１１９】請求項７記載の発明によれば、上下まぶた
からなる構成部分において、上まぶたと下まぶたの関係
が互いに接離方向に動くことで目を開いたり、閉じたり
させるような微細な動きを再現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すゲームシステムの
構成ブロック図である。

【図２】図１に示したＣＰＵが有する機能を示す機能ブ
ロック図である。

【図３】図２６に示したキャラクタの一部である腕部分
を抜き出した図である。

【図４】各スケルトンＳＫに付随するモデルを構成す
る、所要数のポリゴンの頂点座標データを記憶したテー
ブルを示す図である。

【図５】（ａ）は、選択されたキャラクタのパターン
の、メモリ上での先頭アドレスであるＧＥＴ（＝Ｆ（Ａ
ＤＤ，ＰＡＴ））を説明するデータテーブルで、（ｂ）
は動きの１コマ毎のフレーム画を、各ポリゴンに与えら
れる第１パターンデータ……第ｎパターンデータまでの
一連の動きを行わせるための、各スケルトンＳＫの回転
量Ｒｘ（α），Ｒｙ（β），Ｒｚ（γ）データを示す図
である。

【図６】５本のスケルトンを備えたキャラクタが模擬的
に例示した図である。

【図７】スケルトンの座標計算の手順を示すフローチャ
ートである。

【図８】ＣＰＵが処理する表示ルーチンを示している。

【図９】「モデル表示」のサブルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１０】本発明に適用されるキャラクタの第１実施形
態を示す外観図で、（ａ）、（ｂ）は標準姿勢状態の正
面図と側面図、

【図１１】第１実施形態を示す外観図で、（ａ）、
（ｂ）は縦に延びた状態の正面図と側面図である。

【図１２】第１実施形態を示す外観図で、（ａ）、
（ｂ）は縮んだ状態の正面図と側面図である。

【図１３】第１実施形態のキャラクタをスケルトンとポ
リゴンで示したもので、標準姿勢の状態の側面図であ
る。

【図１４】第１実施形態のキャラクタをスケルトンとポ
リゴンで示したもので、縦に延びた状態の側面図であ
る。

【図１５】第１実施形態のキャラクタをスケルトンとポ
リゴンで示したもので、縮んだ状態の側面図である。

【図１６】図１２に、耳と足を加えて表示した、正面図
である。

【図１７】図１３に、耳と足を加えて表示した、側面図
である。

【図１８】本発明に適用されるキャラクタの第２実施形
態を示す外観図で、（ａ）、（ｂ）は、まぶたを開いた
状態の正面図と側面図である。

【図１９】本発明に適用されるキャラクタの第２実施形
態を示す外観図で、（ａ）、（ｂ）は、まぶたを閉じた
状態の正面図と側面図である。

【図２０】第２実施形態のキャラクタの頭部を示してお
り、スケルトンとポリゴンとで表現されているもので、
まぶたを開いた状態の側面図である。

【図２１】第２実施形態のキャラクタの頭部を示してお
り、スケルトンとポリゴンとで表現されているもので、
まぶたを閉じた状態の側面図である。

【図２２】第２実施形態のにおいて、目の移動を示す正
面図で、（ａ）は、目が左を向いた状態、（ｂ）は、目
が上を向いた状態を示している。

【図２３】本発明に適用されるキャラクタの第３実施形
態を示す斜視図である。

【図２４】第３実施形態のキャラクタの髪の毛を含む上
半身であって、スケルトンとポリゴンとで表現された図
である。

【図２５】本発明に適用されるキャラクタの第４実施形
態を示す、女性をイメージしたキャラクタの上半身であ
って、スケルトンとポリゴンとで表現されており、
（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【図２６】関節を繋ぐスケルトンを用いて動きを行わせ
る多関節構造体を利用した手法を簡単に説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ＣＰＵ１ｄスケルトン演算手段１ｅポリゴン演算手段３グラフィックスデータ生成プロセッサ５メインメモリ１０描画処理プロセッサ１１バッファ２２コントローラ３０記録媒体４０球状体のキャラクタ４１顔部６３，６４上下のまぶた７１髪８１胸ＳＫ１１〜ＳＫ１４，ＳＫ３１〜ＳＫ３４，ＳＫ４１〜
ＳＫ４４，スケルトンＳＫ６３，ＳＫ６４，ＳＫ７１〜
ＳＫ７５，ＳＫ８４，ＳＫ８５スケルトンＳＫ２１，
ＳＫ２２，ＳＫ２３，ＳＫ６２，ＳＫ７０，ＳＫ８２，
ＳＫ８３補助スケルトンＭ１１〜Ｍ３４，Ｍ６１，Ｍ６２，Ｍ７１〜Ｍ７５，Ｍ
８１，Ｍ８２モデル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中澤一英東京都千代田区神田神保町３丁目25番地株式会社コナミコンピュータエンタテイメント東京内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに連結されたスケルトンの空間座標
データと各スケルトンに付随するモデルを記憶する記憶
手段から上記スケルトンを所定の順番で順次取り込み、
取り込んだ上記データに基づいて各スケルトンに付随す
る上記モデルの２次元表示面上における表示位置を算出
するスケルトンによる動画像生成装置であって、上記記
憶手段は、最下流のスケルトンの直ぐ上流側に、モデル
に関与しない補助スケルトンを介設して記憶しているこ
とを特徴とするスケルトンによる動画像生成装置。
【請求項２】キャラクタの表示要素であるポリゴンの
相対位置姿勢を規定するべく設けられたスケルトンと、
上記スケルトンの夫々に付随する、上記ポリゴンの所要
数の集合体からなるモデルとを記憶手段と、操作部材か
らの操作に応じて与えられる、上記スケルトンを定義す
る要素の１つである回転量データに基づいて各スケルト
ンに付随するモデルの２次元表示面上における表示位置
を算出する演算手段とを備えたスケルトンによる動画像
生成装置において、１又は所定数の上記モデルからなる
構成部分は、変形自在であって、上記構成部分に対応す
る各スケルトンは、互いに関連して、対応するモデルを
動かすための上記回転量データが経時方向に読み出し可
能に上記記憶手段に記憶されてなるものであることを特
徴とするスケルトンによる動画像生成装置。
【請求項３】上記構成部分は、球状を有してなるもの
であって、該球状部内に含まれるスケルトンは、所要本
数が傘状に配設されてなるものであることを特徴とする
請求項２記載のスケルトンによる動画像生成装置。
【請求項４】請求項３記載のスケルトンによる動画像
生成装置において、上記球状部内に、上下方向に連結さ
れた、ポリゴンに関与しない複数の補助スケルトンを有
し、上記傘状のスケルトンは、上記補助スケルトンの先
端の少なくとも２個所から夫々傘状に設けられているも
のであることを特徴とするスケルトンによる動画像生成
装置。
【請求項５】上記構成部分は、キャラクタの一部に生
えている長い毛の集合体であって、生えた位置から先端
までを複数本のスケルトンが分担するように直列に連結
されてなるものであることを特徴とする請求項２記載の
スケルトンによる動画像生成装置。
【請求項６】上記構成部分は、人体を模したキャラク
タの両胸であって、同じ位置から並設された２本のスケ
ルトンの各先端に、上記構成部分に対応する各スケルト
ンが連結されてなるものであることを特徴とする請求項
２記載のスケルトンによる動画像生成装置。
【請求項７】上記構成部分は、キャラクタの上下まぶ
たであって、上記構成部分に対応する各スケルトンは、
それぞれ同じ位置から上まぶたと下まぶたとに対応する
ように、並設されてなるものであることを特徴とする請
求項２記載のスケルトンによる動画像生成装置。
【請求項８】互いに連結されたスケルトンのデータを
所定の順番で順次取り込み、取り込んだ上記データに基
づいて各スケルトンに付随するモデルの２次元表示面上
における表示位置を算出するスケルトンによる動画像生
成方法であって、最下流のスケルトンの直ぐ上流側に、
モデルに関与しない補助スケルトンを介設し、上記最下
流のスケルトンのデータの取り込みは、上記補助スケル
トンのデータの取り込みに引き続いて行うようにしてい
ることを特徴とするスケルトンによる動画像生成方法。
【請求項９】キャラクタの表示要素であるポリゴンの
相対位置姿勢を規定するためのスケルトンを設けると共
に、上記スケルトンの夫々に、上記ポリゴンの所要数の
集合体からなるモデルを付随させ、操作に応じて与えら
れる、上記スケルトンを定義する要素の１つである回転
量データに基づいて各スケルトンに付随するモデルの２
次元表示面上における表示位置を算出するスケルトンに
よる動画像生成方法であって、１又は所定数の上記モデ
ルからなる変形自在な構成部分を上記キャラクタの一部
に構成し、この構成部分に対応するスケルトンの夫々に
経時方向の回転量データを付与し、対応するモデルを互
いに関連させて変形させるようにしたことを特徴とする
スケルトンによる動画像生成方法。
【請求項１０】互いに連結されたスケルトンのデータ
を所定の順番で、順次取り込み、取り込んだ上記データ
に基づいて各スケルトンに付随するモデルの２次元表示
面上における表示位置を算出するスケルトンによる動画
像の生成プログラムであって、最下流のスケルトンの直
ぐ上流側に、モデルに関与しない補助スケルトンを介設
し、上記最下流のスケルトンのデータの取り込みを、上
記補助スケルトンのデータの取り込みに引き続いて行う
ようにしていることを特徴とする動画像を生成するプロ
グラムを記憶した媒体。
【請求項１１】キャラクタの表示要素であるポリゴン
の相対位置姿勢を規定するためのスケルトンを設けると
共に、上記スケルトンの夫々に、上記ポリゴンの所要数
の集合体からなるモデルを付随させ、操作に応じて与え
られる、上記スケルトンを定義する要素の１つである回
転量データに基づいて各スケルトンに付随するモデルの
２次元表示面上における表示位置を算出するスケルトン
による動画像の生成プログラムであって、１又は所定数
の上記モデルからなる変形自在な構成部分を上記キャラ
クタの一部に構成し、この構成部分に対応するスケルト
ンの夫々に経時方向の回転量データを付与し、対応する
モデルを互いに関連する変形動作を与えるようにしたこ
とを特徴とする動画像を生成するプログラムを記憶した
媒体。